(57)【要約】  流体回路（１６０）は、流体供給部（１５２）から処理ステージ（１５６）に向かう流体のための流路を画定する。この流体回路は、本体部分（１８２）と複数の配管コネクタ継手（１８６）とを含む複数の動作構成要素（１６８）を含み得る。動作構成要素は、複数の配管セグメント（１６４）によって接続され得る。各本体部分は、非導電フルオロポリマー部分と、複数の配管コネクタ継手の各々間に延び、且つ非導電フルオロポリマー部分と一体である外側導体（２３４）とを含み得る。複数の配管セグメントは、フルオロポリマー配管部分（１８７）と導電ポリマーの軸方向ストリップ（１８８）とを含み得る。各本体部分の外側導体は、それに接続された配管セグメントと導電的に接続される。コネクタの各々は、本体部分のそれぞれの外側導体を、接続する配管セグメントの導電ポリマーのストリップに導電的に接続するための架橋構成要素（２６２）を含み得る。
2019523848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体供給部から処理ステージに向かう流体のための流路を画定する流体回路であって、
複数の動作構成要素を含み、各動作構成要素は、そこを通る流体流通路を有する本体部分と、複数の配管コネクタ継手とを含み、前記動作構成要素は、該動作構成要素に対してそのそれぞれの配管コネクタ継手において接続する複数の配管セグメントによって接続され、前記複数の配管セグメント及び動作構成要素は流体回路を通る流路を提供し、
各本体部分は、非導電フルオロポリマー部分を含み、前記非導電フルオロポリマー部分は、流体通路を画定し、且つ前記複数の配管コネクタ継手の各々の端まで延び、前記本体部分の各々は、前記複数の配管コネクタ継手の各々間に延び、且つ前記非導電フルオロポリマー部分と一体である外側導体をさらに含み、前記複数の配管セグメントは、非導電フルオロポリマー配管部分と、前記非導電フルオロポリマー配管部分上で軸方向に延び、且つそれと一体である導電ポリマーのストリップとをそれぞれ含み、
前記コネクタの各々は、前記本体部分のそれぞれの外側導体を、前記コネクタに接続された前記配管部分の導電ポリマーのストリップに導電的に接続するための架橋構成要素を有する、流体回路。
【請求項２】
前記配管コネクタ継手の対の各々は、ねじ山付きニップル部分と、前記ねじ山付きニップル部分に取り付け可能な導電ナットとを含み、前記架橋構成要素は、前記導電ナットである、請求項１に記載の流体回路。
【請求項３】
前記複数の動作構成要素は、バルブ、フィルタ、Ｔコネクタ、エルボ型コネクタ、ポンプ及びセンサの何れか１つを含む、請求項１に記載の流体回路。
【請求項４】
前記複数の動作構成要素の本体部分の少なくとも１つは、それぞれの動作構成要素の本体部分の外側導体に導電的に接続される取付特徴部を含む、請求項１に記載の流体回路。
【請求項５】
流体供給部から処理ステージに向かう流体のための流路を画定する流体回路であって、
複数の動作構成要素を含み、前記複数の動作構成要素の各々は、そこを通る流体流通路を有する本体部分と、複数の配管コネクタ継手とを含み、前記動作構成要素は、該動作構成要素に対してそのそれぞれの配管コネクタ継手において接続する複数の配管セグメントによって相互接続され、前記複数の配管セグメント及び動作構成要素は、流体回路を通る流路を提供し、
それぞれの動作構成要素の本体部分は、非導電フルオロポリマー部分を含み、前記非導電フルオロポリマー本体部分は、前記流体流通路を画定し、それぞれの動作構成要素の本体部分は、前記非導電フルオロポリマー部分と一体であり、且つ前記流体流通路から外側に変位された導電部分をさらに含み、前記導電部分は、該導電部分に対する外側に露出されたコネクタを有し、前記複数の動作構成要素の各々は、相互に導電的に接続される、流体回路。
【請求項６】
各配管セグメントは、フルオロポリマーを含む導電部分を有し、及び前記複数の動作構成要素の各々は、前記配管セグメントを通して相互に導電的に接続される、請求項５に記載の流体回路。
【請求項７】
前記複数の動作構成要素の各々は、前記それぞれの導体部分に接続する導電ストラップを通して導電的に接続される、請求項５に記載の流体回路。
【請求項８】
流体回路の動作構成要素であって、
入口部分と出口部分との間に延びる流体流路を画定する非導電フルオロポリマー部分を含む本体部分を含み、前記本体部分は、前記非導電フルオロポリマー部分と一体である内側にないフルオロポリマー導体をさらに含み、前記内側にないフルオロポリマー導体は、前記入口部分と前記出口部分との間に延び、少なくとも前記入口部分は、導電部分を有する配管端を受け、且つ前記内側にないフルオロポリマー導体部分を前記配管端の導電部分に導電的に接続するように構成される、流体回路の動作構成要素。
【請求項９】
前記内側にないフルオロポリマー導体は、幅０．１センチメートル〜１センチメートルの範囲の幅を有するストリップとして構成される、請求項８に記載の流体回路の動作構成要素。
【請求項１０】
前記出口部分は、スプレイノズルを含む、請求項８に記載の流体回路の動作構成要素。
【請求項１１】
前記入口部分は、雄のニップル部分とナットとを含み、前記雄のニップル部分は、前記ナットと係合するためのねじ山付き部分を有し、それにより、前記ナットは、前記動作構成要素の本体部分の内側にないフルオロポリマー導体及び前記入口部分の配管端の導電部分と導電的に係合し、それによって前記フルオロポリマー導体と前記配管端の導電部分とを導電的に接続する、請求項８に記載の流体回路の動作構成要素。
【請求項１２】
前記内側にないフルオロポリマー導体及び前記非導電フルオロポリマー部分の一方は、前記内側にないフルオロポリマー導体及び前記非導電フルオロポリマー部分の他方の上にオーバモールドされる、請求項８に記載の流体回路の動作構成要素。
【請求項１３】
前記流体回路の動作構成要素は、バルブ、フィルタ、Ｔコネクタ、エルボ型コネクタ、ポンプ及びセンサの組のうちの１つである、請求項８〜１２の何れか一項に記載の流体回路の動作構成要素。
【請求項１４】
前記本体部分は、接地ストラップを前記構成要素に接続するための取付特徴部を含む、請求項８〜１２の何れか一項に記載の流体回路の動作構成要素。
【請求項１５】
前記取付特徴部は、ねじ山付きボス、タブ及びねじ山付き穴の１つを含む、請求項１４に記載の流体回路の動作構成要素。
【請求項１６】
流体供給部から処理ステージに向かう流体のための流路を画定する流体回路であって、
複数の動作構成要素を含み、各動作構成要素は、そこを通る流体流通路を有するフルオロポリマー本体部分と、複数の配管コネクタ継手とを含み、前記動作構成要素は、該動作構成要素に対してそのそれぞれの配管コネクタ継手において接続する複数の配管セグメントによって接続され、前記複数の配管セグメント及び動作構成要素は、流体回路を通る流路を提供し、
各動作構成要素及び各配管セグメントを通って延びるアースまでの経路が提供される、流体回路。
【請求項１７】
前記複数の配管セグメントは、非導電フルオロポリマー配管部分と、前記非導電フルオロポリマー導電部分上で軸方向に延び、且つそれと一体である導電ポリマーのストリップとをそれぞれ含み、
各本体部分は、前記複数の配管コネクタ継手の対から延びる導電フルオロポリマー部分を含む、請求項１６に記載の流体回路。
【請求項１８】
各本体部分は、前記流体通路を画定し、且つ前記それぞれの複数の配管コネクタ継手の各々の端まで延びる非導電フルオロポリマー部分を含む、請求項１６又は１７に記載の流体回路。
【請求項１９】
各本体部分は、前記流体通路を画定し、且つ前記それぞれの複数の配管コネクタ継手の各々の端まで延びる非導電フルオロポリマー部分を含み、前記非導電フルオロポリマー部分は、前記導電フルオロポリマー部分とギャップのない接合を形成する、請求項１７に記載の流体回路。
【請求項２０】
流体回路の動作構成要素であって、
本体部分と少なくとも２つのコネクタ部分とを含み、前記本体部分は、前記少なくとも２つのコネクタ部分間に延びる流体流路を画定する非導電フルオロポリマー部分を含み、前記本体部分は、前記少なくとも２つのコネクタ部分間に延びる内側にないフルオロポリマー導体をさらに含み、各コネクタ部分は、導電部分を有する配管端を受け、且つ前記内側にないフルオロポリマー導体部分を前記配管端の導電部分に導電的に接続するように構成され、前記非導電フルオロポリマー部分及び前記フルオロポリマー導体部分の一方は、前記非導電フルオロポリマー部分及び前記フルオロポリマー導体部分の他方の上にオーバモールドされる、流体回路の動作構成要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、流体処理システムに関し、より詳細には静電気放電低減手段を有する、超高純度流体の処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高い純度基準を提供する流体処理システムは、先進的な技術応用において多くの用途を有する。これらの応用は、ソーラパネル、フラットパネルディスプレイの処理及び製造、半導体業界におけるフォトリソグラフィ、バルクケミカル供給並びに化学機械研磨、ウェットエッチング及びクリーニング等の応用を含む。さらに、これらの応用で使用される特定の化学薬品は、特に腐食性であり、流体処理構成要素の腐食及び環境への化学薬品の浸出の可能性により、幾つかの従来の流体処理技術の使用を不可能にする。
【０００３】
このような応用のための耐食性及び純度の要件を満たすために、流体処理システムは、不活性ポリマーから製作される配管、継手、バルブ及び他の要素を含む。これらの不活性ポリマーは、フルオロポリマー、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）及びフッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）を含むが、これらに限定されない。非腐食性の不活性構成を提供することに加えて、ＰＦＡ等の多くのフルオロポリマーは、射出成型可能且つ押出成形可能である。プライムロック（ＰＲＩＭＥＬＯＣＫ）（登録商標）継手、ピラー（ＰＩＬＬＡＲ）（登録商標）継手、フレアタイプ継手及び他の継手など、このようなポリマーから製作された幾つかの種類のコネクタ継手が入手可能であり且つ知られている。例示的な継手は、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５及び特許文献６によって説明されており、その各々は、その中に記載されている明示的な定義及び特許請求の範囲を除き、参照により本明細書に援用される。
【０００４】
静電気放電（ＥＳＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）は、半導体業界及び他の技術応用における流体処理システムにとって別の既知の問題である。流体システム内の流体と、各種の動作構成要素（例えば、配管、バルブ、継手、フィルタ等）の表面との間の摩擦接触の結果、静電気放電が発生し、堆積する可能性がある。電荷生成の程度は、構成要素及び流体の性質、流体速度、流体粘度、流体導電性、アースへの経路、液体内の乱流及びせん断、液体中の自由空気の存在並びに表面積を含むが、これらに限定されない様々な要因に依存する。さらに、流体がシステム内を流れると、電荷は、流動帯電と呼ばれる現象で下流に運ばれる可能性があり、この場合、電荷は、電荷が発生する場所を越えて堆積する可能性がある。十分な電荷蓄積は、様々な処理ステップにおける管壁、構成要素の表面での又はさらには基板若しくはウェハへの放電の原因となり得る。
【０００５】
基板は、非常に影響を受けやすく、このような放電は、基板の損傷又は破壊につながり得る。例えば、基板上の回路が破壊される可能性があり、光活性化合物が通常の露光前に活性化する可能性がある。加えて、堆積した静電荷が流体処理システム内から外部環境へ放出される可能性があり、配管系統内の構成要素（例えば、配管、継手、容器、フィルタ等）に損傷を与え、システム内の流体の漏出、流出及び構成要素の性能の低下につながり得る。
【０００６】
幾つかの流体処理システムにおいて、静電荷の堆積を減少させるために、流体処理システム内の特定の構成要素は、システム内の静電気の堆積を緩和させるように構成され且つアースに接続される。これは、静電気は、金属導電構成要素からアースへ分散され続けるからである。
【０００７】
例えば、図１は、先行技術の流体処理システム１００を示す。システム１００は、流体が、流体供給部１０４から下流に位置付けられた１つ又は複数の処理ステージ１０８へ流れるための流路を提供する。本明細書で使用される限り、処理ステージ１０８は、システム１００内の流体の使用地点、又は流体が方法又はプロセスで利用される流体処理システム内の中間地点を指す。システム１００は、流体回路１１２を含み、これは、流体供給部１０４から１つ又は複数の処理ステージ１０８までの流路の一部を含む。流体回路１１２は、配管セグメント１１６と、エルボ型継手１２０、Ｔ字型継手１２２、バルブ１２４、フィルタ１２６及びフローセンサ１２８等の相互接続された複数の動作構成要素１１８とを含む。
【０００８】
本明細書で使用される限り、配管１１６は、その中に流体を収容するか又はその中で輸送するのに適したあらゆる柔軟な又は非柔軟なパイプ又はチューブを指す。動作構成要素は、流体入力及び流体出力を有し、流体の流れを方向付けるか又は提供するための配管と結合可能なあらゆる構成要素又はデバイスを指す。動作構成要素の例は、継手、バルブ、フィルタ、ポンプ、ミキサ、スプレイノズル及び分散ヘッドを含むが、これらに限定されない。動作構成要素のこれら及び他の非限定的な例は、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献３、特許文献４、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、特許文献５、特許文献１３、特許文献１４、特許文献１５、特許文献１６、特許文献１７、特許文献１８及び特許文献１９によって説明されており、その各々は、その中に記載されている明示的な定義及び特許請求の範囲を除き、参照により本明細書に援用される。
【０００９】
配管セグメント１１６は、導電性であり、流体回路１１２内の各配管セグメント１１６の長さに沿って電気経路を提供する。導電配管は、主として金属又は充填ポリマー材料を含む材料から構成される。充填ポリマー材料は、スチールワイヤ、アルミニウムフレーク、ニッケルコートグラファイト、カーボンファイバ、カーボンパウダ、カーボンナノチューブ又は他の導電材料が充填されたポリマーを含む。幾つかの例では、配管セグメント１１６は、部分的に導電性であり、例えばパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）等の非導電性若しくは低伝導性材料又は他の適当なポリマー材料から構成された主要部分と、一体に共押出成形された二次的な導電性部分とを有する。
【００１０】
例えば、流体回路１１２は、特定の例では、本願の所有者であるインテグリス社（Ｅｎｔｅｇｒｉｓ  Ｉｎｃ．）から入手可能なフロロライン（ＦＬＵＯＲＯＬＩＮＥ）（登録商標）というＰＦＡ配管を利用できる。フロロライン（ＦＬＵＯＲＯＬＩＮＥ）（登録商標）というＰＦＡ配管は、主としてＰＦＡから構成され、配管の長さに沿ってその外面に押出成形されたカーボン充填ポリマーの１つ又は複数の導電ストリップを有する。導電性又は部分的に導電性の配管セグメント１１６によって提供される電気経路を示す回路図１３２は、流体回路１１２に重ねられている。
【００１１】
引き続き先行技術の図１を参照すると、配管セグメント１１６と異なり、動作構成要素１１８は、主として非導電材料からそれぞれ構成される。例えば、動作構成要素は、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）及びフッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）を含むフルオロポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）並びにパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）から構成され得る。これは、例えば、システム１００が超高純度の流体処理の用途で使用されるように構成される場合に行われ、その場合、配管セグメント１１６及び動作構成要素１１８は、典型的に、純度及び耐食性の基準を満たすためにポリマー材料から構成される。
【００１２】
静電荷の堆積を低減させるために、配管セグメント１１６は、流体回路１１２内の様々な点で導電ストラップ１３６の幾つかを介してアース１４０に電気的に接続され得る。導電ストラップ１３６は、配管１１６の長さに沿って延びる導電ストリップから電荷をアース１４０に分散させる。加えて、配管セグメント１１６の各部分は、非導電性動作構成要素１１８の各々にわたる電気経路を架橋する導電ストラップ１３６を介して相互に電気的に結合され得る。導電ストラップ１３６は、配管セグメント１１６の１つ又は複数の外側に結合され、各セグメントの長さに沿って延びる導電ストリップとの電気接続を形成する。
【００１３】
しかしながら、動作構成要素の性能を改良し、静電気放電に影響を与える可能性のある事象を減少させるために、超高純度流体処理システムにおける静電荷低減手段を改良することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第５，１５４，４５３号明細書
【特許文献２】米国特許第６，４０９，２２２号明細書
【特許文献３】米国特許第６，４１２，８３２号明細書
【特許文献４】米国特許第６，６０１，８７９号明細書
【特許文献５】米国特許第６，７５８，１０４号明細書
【特許文献６】米国特許第６，７７６，４４０号明細書
【特許文献７】米国特許第５，６７２，８３２号明細書
【特許文献８】米国特許第５，６７８，４３５号明細書
【特許文献９】米国特許第５，８６９，７６６号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，５９５，２４０号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，６１２，１７５号明細書
【特許文献１２】米国特許第６，６５２，００８号明細書
【特許文献１３】米国特許第６，７８９，７８１号明細書
【特許文献１４】米国特許第７，０６３，３０４号明細書
【特許文献１５】米国特許第７，３０８，９３２号明細書
【特許文献１６】米国特許第７，３８３，９６７号明細書
【特許文献１７】米国特許第８，５６１，８５５号明細書
【特許文献１８】米国特許第８，６８９，８１７号明細書
【特許文献１９】米国特許第８，７２６，９３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、上記した問題を解決することができる流体処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本開示の１つ又は複数の実施形態は、流体処理システム内の流体回路に関する。１つ又は複数の実施形態において、流体回路は、複数の動作構成要素を含む。特定の実施形態において、動作構成要素の各々は、そこを通る流体流通路を有する本体部分と、配管コネクタ継手の対とを含む。１つ又は複数の実施形態において、本体部分は、コネクタ継手間に延び、且つ流体流通路から変位された一体の導体部分を含む。各種の実施形態において、流体回路を通る流体通路を提供するために、動作構成要素は、動作構成要素にそのそれぞれの配管コネクタ継手において接続する１つ又は複数の配管セグメントを介して相互に接続可能である。１つ又は複数の実施形態において、流体通路は、流体供給部から処理ステージに向かう流体処理システム内の流路の一部を画定する。
【００１７】
再び先行技術の図１を参照すると、非導電継手１２０、１２２、バルブ１２４、フィルタ１２６及びセンサ１２８は、配管セグメント１１６間の導電性を遮断することにより、流体回路１１２のセグメントを電気的に絶縁する。その結果、配管セグメント１１６は、接地されているが、静電荷が依然として非導電動作構成要素１１８の各々内で発生する。例えば、超高純度流体処理システムにおいて、ＰＴＦＥ継手の外部から測定される差は、３０，０００ボルト近くに到達する可能性がある。同様に、フィルタ１２６においてフィルタメンブレンを通過する流体からの流体摩擦は、３０，０００ボルト近い測定可能な電圧差の原因となり得る。この堆積電荷からの何れの静電気放電事象も、継手１２０、１２２、バルブ１２４、フィルタ１２６、センサ１２８及び流体回路１１２内の他の構成要素に損傷を与えることになる可能性がある。このような損傷は、流体の漏出若しくは流出、フィルタ１２６、センサ１２８若しくは他の機器における性能の低下、及び／又は配管系統若しくは外部環境における可燃物質若しくは化学薬品の発火につながる可能性がある。
【００１８】
さらに、動作構成要素１１８を架橋するため及び流体回路１１２を接地するための導電ストラップ１３６及び電気接続は、手作業で追加する必要がある。継手、バルブ、フィルタ、センサ及びシステム内の他の非導電動作構成要素の数に応じて、導電ストラップ１３６及び架橋構成要素は、設置に多大な時間及び労力を要し得る。例えば、ウェットエッチング及びクリーニングプロセスのために構成された流体処理システムは、静電気放電を低減させるためのシステムを構成するのに約２００の導電ストラップを必要とし得る。加えて、これらの接続は、常にチェックし、保守する必要がある。導電ストラップ１３６又は電気接続の１つ又は複数が故障した場合、その結果、静電荷が堆積して静電気放電事象が発生し、これは、システム１００に損傷を与え得る。
【００１９】
したがって、本開示の１つ又は複数の実施形態は、静電気放電低減手段を内蔵した流体回路に関する。１つ又は複数の実施形態において、流体回路は、複数の動作構成要素を含み、その各々は、それを通る流体流通路を有する本体部分と、配管コネクタ継手の対とを含む。各種の実施形態において、動作構成要素は、動作構成要素にそのそれぞれの配管コネクタ継手において接続する１つ又は複数の配管セグメントを介して相互に接続可能である。
【００２０】
特定の実施形態において、各本体部分は、本体部分を通る流体流通路を画定し、且つ配管コネクタ継手の対の各々の端まで延びる非導電フルオロポリマー部分を含む。各種の実施形態において、各本体部分は、配管コネクタ継手間に延び、且つ非導電フルオロポリマー部分と一体である外側導電経路をさらに含む。
【００２１】
特定の実施形態において、複数の配管セグメントの各々は、非導電フルオロポリマー配管部分と、非導電フルオロポリマー配管部分上で軸方向に延び、且つそれと一体である導電ポリマーのストリップを含む。配管セグメントの導電ポリマーのストリップは、配管コネクタ継手において本体部分の導電経路に導電的に接続される。
【００２２】
１つ又は複数の実施形態において、配管コネクタ継手の各々は、本体の外側導電経路を、それぞれの配管コネクタ継手に接続される配管部分の導電ポリマーのストリップに導電的に接続するための架橋構成要素を含む。導電ポリマーで形成される架橋構成要素は、例えば、ナット、スリーブ、Ｏリング又は他の形状のリング及びテープ等の柔軟な薄いラップであり得る。
【００２３】
各種の実施形態の特徴及び利点は、各動作構成要素が、非導電部分と統合され、且つそれと一体である導電経路を有し、それによって導電経路と動作構成要素の非導電部分との間にギャップのない接合が存在することである。ギャップのない接合により、ひび内での汚染物質の蓄積が最小化され、動作構成要素の頑丈な本体部分が提供される。加えて、このようなギャップのない接合により、動作構成要素の導電部分の表面上の同様のものより近い流体流路との近接性が提供される。別の特徴及び利点は、動作構成要素の導電部分が流体流経路の何れの濡れた表面でも露出せず、流体流のストリームが、導電性を提供する追加物質で汚染される可能性が最小化されることである。
【００２４】
上記の概要は、本開示の例示される各実施形態又は全ての実装形態を説明しようとするものではない。
本願に含められる図面は、本明細書に組み込まれ且つその一部をなす。これらは、本開示の実施形態を示し、説明と共に本開示の原理を説明するのに役立つ。図面は、特定の実施形態の例示にすぎず、本開示を限定しない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】先行技術の流体処理システムを示す。
【図２】本開示の１つ又は複数の実施形態による流体処理システム及び流体回路を示す。
【図３】本開示の１つ又は複数の実施形態による動作構成要素及び接続された配管セグメントを示す。
【図４】本開示の１つ又は複数の実施形態による配管コネクタ継手及び配管セグメントの動作構成要素及び部分断面図を示す。
【図５】本開示の１つ又は複数の実施形態による配管コネクタ継手及び配管セグメントの断面図を示す。
【図６】本開示の１つ又は複数の実施形態による配管コネクタ継手及び配管セグメントの断面図を示す。
【図７Ａ】本開示の１つ又は複数の実施形態による、導電テープを含む配管コネクタ継手及び配管セグメントを示す。
【図７Ｂ】本開示の１つ又は複数の実施形態による、導電テープを含む配管コネクタ継手及び配管セグメントを示す。
【図７Ｃ】本開示の１つ又は複数の実施形態による、導電テープを含む配管コネクタ継手及び配管セグメントを示す。
【図８Ａ】本開示の１つ又は複数の実施形態による動作構成要素の断面図を示す。
【図８Ｂ】図８Ａの線８Ｂで切断した断面図を示す。
【図８Ｃ】図８Ａの線８Ｃで切断した断面図を示す。
【図９】本開示の１つ又は複数の実施形態による動作構成要素の製造方法のフローチャート図を示す。
【図１０】本開示の１つ又は複数の実施形態による動作構成要素の製造方法のフローチャート図を示す。
【図１１】本開示の１つ又は複数の実施形態による動作構成要素の製造方法のフローチャート図を示す。
【図１２】本開示の１つ又は複数の実施形態による動作構成要素の製造方法のフローチャート図を示す。
【図１３】本開示の１つ又は複数の実施形態による動作構成要素の本体部分を形成するための成形及オーバモールド用材料を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本開示の実施形態は、様々な改良形態及び代替的な形態をとることが可能であるが、その具体的な事柄を例として図面に示し且つ詳細に説明する。しかしながら、記載されている特定の実施形態に本開示を限定することを意図していないことが理解されるべきである。反対に、本開示の趣旨及び範囲に含まれる全ての改良形態、均等物及び代替形態を包含することが意図されている。
【００２７】
図２は、本開示の１つ又は複数の実施形態による流体処理システム１５０を示す。システム１５０は、流体が、流体供給部１５２から下流に位置付けられた１つ又は複数の処理ステージ１５６へ流れるための流路を提供する。流体処理システム１５０は、その流路の一部を含む流体回路１６０を備える。流体回路１６０は、配管セグメント１６４と、配管セグメント１６４を介して相互接続される複数の動作構成要素１６８とを含む。図２に示されているように、動作構成要素１６８は、エルボ型継手１７０、Ｔ字型継手１７２、バルブ１７４、フィルタ１７６及びフローセンサ１７８を含む。しかしながら、各種の実施形態において、流体回路１６０は、数及び種類の点でこれらに追加されるか又はこれらより少ない動作構成要素１６８を含むことができる。例えば、流体回路１６０は、ポンプ、ミキサ、分散ヘッド、スプレイノズル、圧力調整器、流量コトンローラ又は他の種類の動作構成要素を代わりに使用するか又は追加的に含むこともできる。組立において、動作構成要素１６８は複数の配管セグメント１６４によって相互に接続され、複数の配管セグメント１６４は、それぞれの配管コネクタ継手１８６において動作構成要素１６８を接続する。相互に接続された複数の配管セグメント１６４及び動作構成要素１６８は、流体回路１６０を通り、流体供給部１５２から及び処理ステージ１５６に向かう流体通路を提供する。
【００２８】
特定の実施形態において、動作構成要素１６８は、その中に流体流通路を画定する本体部分１８２と、１つ又は複数の配管コネクタ継手１８６とをそれぞれ含む。幾つかの実施形態において、配管コネクタ継手１８６の少なくとも１つは、本体部分１８２への流体を受けるための入口部分であり、配管コネクタ継手１８６の少なくとも別の１つは、入口部分を介して受けられた流体を排出するための出口部分である。例えば、Ｔ字型継手１７２は、流体供給部１５２からの流体を受ける入口部分である１つの配管コネクタ継手１８６と、流体を処理ステージ１５６に向かって排出する出口部分である２つの配管コネクタ継手１８６とを含む。特定の実施形態において、入口部分及び出口部分は、それぞれ配管セグメント１６４に接続されているか又は接続可能である。しかしながら、幾つかの実施形態において、例えば、流体回路１６０内の動作構成要素１６８がスプレイノズルを含んでいる場合、入口部分のみが配管セグメント１６４に接続可能であることが必要とされる。幾つかの実施形態において、動作構成要素１６８の１つ又は複数は、１つの配管コネクタ継手１８６を含む。
【００２９】
各種の実施形態において、本体部分１８２は、非導電ポリマー材料を用いて構成される。例えば、本体部分１８２は、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含むが、これらに限定されないフルオロポリマーから構成され得る。
【００３０】
図２に示されるように、各本体部分１８２は、加えて、配管コネクタ継手１８６の各々間に延び、且つそれらの間に電気経路を提供する外側導体部分を形成するために導電材料を用いて構成される。各種の実施形態において、外側導電経路は、本体部分１８２と一体であり、且つ導電ポリマー材料から構成される。例えば、幾つかの実施形態において、外側導体部分は、導電材料が充填されたＰＦＡ（例えば、充填ＰＦＡ）から構成される。この充填ＰＦＡは、カーボンファイバ、ニッケルコートグラファイト、カーボンパウダ、カーボンナノチューブ、金属粒子及びスチールファイバが充填されたＰＦＡを含むが、これらに限定されない。各種の実施形態において、導電材料の抵抗レベルは、約１×１０１２オーム／スクエア未満であり、非導電材料の抵抗レベルは、約１×１０１２オーム／スクエアより大きい。特定の実施形態において、導電材料の抵抗レベルは、約１×１０９オーム／スクエア未満であり、非導電材料の抵抗レベルは、約１×１０９オーム／スクエアより大きい。
【００３１】
図３及び４に示されているように、配管セグメント１６４は、部分的に導電性であり、非導電性又は導電性の低い材料から構成された主要部分又は配管部分１８７と、配管部分１８７の長さに沿って軸方向に延びる、導電材料から構成された二次的部分又は導電部分１８８とを含む。例えば、幾つかの実施形態において、配管セグメント１６４の各々は、非導電フルオロポリマーの配管部分１８７と、非導電フルオロポリマーの主要部分１８７上で軸方向に延び、且つそれと一体である導電ポリマーのストリップとして形成される導電部分１８８とを含む。特定の実施形態において、配管部分は、ＰＦＡから構成され、配管セグメント１６４の各々の長さに沿って、その外面に又はその付近に押出成形された、カーボン充填ＰＦＡから構成される二次的部分の１つ又は複数の導電ストリップを有する。幾つかの実施形態において、流体回路１６０内の配管セグメント１６４は、フロロライン（ＦＬＵＯＲＯＬＩＮＥ）（登録商標）配管である。
【００３２】
再び図２を参照すると、動作構成要素１６８の各々は、本体部分１８２のそれぞれの外側導電経路を、動作構成要素１６８に接続される配管セグメント１６４（図３及び４に示される）の導電部分１８８に導電的に接続するための架橋構成要素を含む。そのため、特定の実施形態において、接続された動作構成要素１６８及び配管セグメント１６４は、流体回路１６０の全体に沿った電気経路を形成し、配管セグメント１６４間の導電性の遮断を排除する。回路図１９０は、電気経路を説明するために流体回路１６０に重ねられている。
【００３３】
特定の実施形態において、静電荷の堆積を低減させるために、配管セグメント１６４及び／又は動作構成要素１６８の１つ又は複数は、１つ又は複数の導電ストラップ１９８を介してアースに電気的に接続される。導電ストラップ１９８は、電気経路からアース１９４への経路を提供することにより、静電荷を、それが流体回路１６０内で堆積するときに連続的に分散させる。
【００３４】
図３及び４は、本開示の１つ又は複数の実施形態による例示的な動作構成要素２１０を示す。図３が示す動作構成要素２１０は、継手２１４であり、より具体的には「Ｔ」字型の３方向コネクタ（例えば、Ｔ字型継手）である。図４は、バルブ２１８を示す。
【００３５】
継手２１４は、本体部分２２２と、本体部分２２２から外側に延びる３つのコネクタ継手２２６とを含む。バルブ２１８は、本体部分２３０と、本体部分２３０から外側に延びる２つのコネクタ継手２２７とを含む。各種の実施形態において、コネクタ継手２２６及び２２７は、実質的に同じ設計である。前述のように、各種の実施形態において、本体部分２２２、２３０は、非導電ポリマー材料を用いて構成される。例えば、本体部分２２２、２３０は、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＦＥＰ及びＰＴＦＥを含むが、これらに限定されないフルオロポリマーから構成され得る。
【００３６】
特定の実施形態において、図３及び４の本体部分２２２、２３０の各々は、外側導体部分２３４、２３８を含み、これは、本体部分２２２、２３０にわたってコネクタ継手２２６、２２７の各々間に延びる本体部分２２２、２３０の外面で露出している。外側導体部分２３４、２３８の一部として含められる表面は、参照番号２４２で示される。
【００３７】
幾つかの実施形態において、外側導体部分２３４、２３８は、カーボン充填ＰＦＡ等の導電ポリマー材料又は他の適当な導電ポリマーの外層であり、これは、オーバモールド工程を通して本体部分２２２、２３０の非導電ポリマー材料内に嵌め込まれ、本体部分２２２、２３０と一体であり、コネクタ継手２２６、２２７の各々間に延びる導体材料の連続的経路を形成する。
【００３８】
特定の実施形態において、外側導体部分２３４、２３８は、本体部分２２２、２３０にわたって延びる材料のストリップとして形成され、これは、本体部分２２２、２３０の外面の約５％〜１０％を形成する。他の実施形態において、本体部分２２２、２３０にわたって延びる材料の外側導体部分２３４、２３８は、本体部分２２２、２３０の外面の約１１％〜９０％を形成する。別の幾つかの実施形態において、外側導体部分２３４、２３８は、より大きく、外面の約４０％〜９０％又は幾つかの実施形態では本体部分２２２、２３０の外面全体を形成する。特定の実施形態において、外側導体部分２３４、２３８は、本体部分２２２、２３０の表面の薄い導電フィルムから形成され得るか、又は薄いフィルム上に組み込まれ得る。各種の実施形態において、薄いフィルムは、本体部分２２２、２３４の一部の周囲に巻かれ、コネクタ継手２２６、２２７の各々間に延びる。
【００３９】
図４に示されるように、各コネクタ継手２２７は、肩部領域２４６を含み、これは、本体部分２３０と接触し、外側に延びて首部領域２５０、ねじ山領域２５４及びニップル部分２５８を形成する。各種の実施形態において、ニップル部分２５８は、図３及び４に示され、コネクタ継手２２６、２２７の各々に接続される配管セグメント１６４を受けるのに適している。１つ又は複数の実施形態において、コネクタ継手２２７は、配管１６４を固定するためにねじ山部分２５４に締め付けられるナット２６２を含む。１つ又は複数の実施形態において、ナット２６２は、概して円筒の形状を有し、内面にねじ山部分２５４と嵌合するためのねじ山２６６を含む。加えて、ナット２６２の外面は、リブ２７０を含み、これは、ねじ山領域２５４上でナット２６２を締めたり緩めたりするためのレンチ又はロッキングデバイスと噛み合うように外面の周囲に対称に配置される。
【００４０】
１つ又は複数の実施形態において、ナット２６２は、全体が導電ポリマー材料から構成されて、配管１６４と本体部分２３０との間のナット２６２の長さにわたって延びる外側導体部分２７４を形成する。例えば、特定の実施形態において、ナット２６２は、全体が充填ＰＦＡ、ポリアニリン、導電ポリマーの組合せ又は他の適当な導電ポリマーから構成される。
【００４１】
加えて、１つ又は複数の実施形態において、コネクタ継手２２７は、導体部分２７８を含み、これは、肩部領域２４６を形成して、本体部分２３０の外側導体部分２３８と接触する。特定の実施形態において、導体部分２７８は、肩部領域２４６から延びてねじ山領域２５４の一部を形成する。幾つかの実施形態において、導体部分２７４は、カーボン充填ＰＦＡ等の導電ポリマー材料又は他の適当な導電ポリマーの層であり、これは、コネクタ継手２２７及びナット２６２の非導電ポリマー材料中に嵌め込まれる。
【００４２】
図４に示されるように、動作構成要素２１０を配管１６４に組み付けると、ナット２６２の導体部分２７４は、配管１６４の導電部分１８８と前方部分２９０で接触し、前方部分２９０からナットと肩部分２４６との間に位置付けられるＯリング２９４へ後方に連続経路を形成する。各種の実施形態において、Ｏリング２９４は、導電材料から構成され、ナット２６２の導体部分２７４とコネクタ継手２２７との間で電荷を移動させる。例えば、１つ又は複数の実施形態において、Ｏリング２９４は、充填ＰＦＡ、ポリアニリン、導電ポリマーの組合せ又は他の適当な導電ポリマーから構成される。
【００４３】
そのため、ナット２６２は、架橋構成要素として機能し、これは、配管１６４からの電気経路を形成し、Ｏリング２９４及び肩部領域２４６を介して電荷を継手コネクタ２２７へ移動させる。そこから、本体部分２３０の外側導体部分が電荷を受け取り、それは、本体２３０にわたり、電荷が受け取られたものと同様の経路を通してもう一方の配管セグメント１６４の導体部分へ移動される。
【００４４】
当業者は、図３及び４に示されている例示的な実施形態が同一のコネクタ継手２２６、２２７を有しているが、特定の実施形態では、コネクタ継手２２６、２２７が、変化するサイズを有し得、例えばステップダウン式若しくはステップアップ式継手等の各種の設計を有し得、又は様々なタイプの動作構成要素２１０の上に配置され得ることを理解するであろう。
【００４５】
図５及び６は、本開示の１つ又は複数の実施形態による動作構成要素のためのコネクタ継手の例示的な実施形態を示している。
図５は、コネクタ継手３００を示し、これは、動作構成要素の本体部分３０８と当接し、外側に延びて首部領域３１６、ねじ山領域３２０及びニップル部分３２４を形成する肩部領域３０４を含む。配管３２８は、ニップル部分３２４によって受けられ、これは、特定の実施形態ではフレアテック（ＦＬＡＲＥＴＥＫ）（登録商標）継手として構成され得る。
【００４６】
１つ又は複数の実施形態において、コネクタ継手３００は、配管３２８を固定するためにねじ山領域３２０に締め付けるためのナット３３２を含む。図５においてわかるように、ナット３３２は、外側導体部分３３６を含み、これは、ナット３３２の表面に形成される導電ポリマーの層から形成される。導体部分３３６は、配管３２８に近接する前方部分３４０と肩部領域３０４に隣接する後方部分３４４との間のナット３３２の長さにわたる。
【００４７】
加えて、１つ又は複数の実施形態において、コネクタ継手３００は、導体部分３４８を含み、これは、肩部領域３０４の一部を形成し、本体部分３０８の外側導体部分３５２と当接する。特定の実施形態において、導体部分３４８は、肩部領域３０４から延びてねじ山領域３２０の一部を形成する。
【００４８】
幾つかの実施形態において、ナット３３２及びコネクタ継手３３０の導体部分３３６、３４８は、カーボン充填ＰＦＡ等の導電ポリマー材料又は他の適当な導電ポリマーの層であり、これは、オーバモールド工程を通してコネクタ継手３３０及びナット３３２の非導電ポリマー材料中に嵌め込まれる。
【００４９】
コネクタ継手３００が配管３２８に組付けられると、ナット３３２の導体部分３３６は、配管３２８の導電面と前方部分３４０で接触し、前方部分３４０から、ナット３３２と肩部分３０４との間に位置付けられた導電Ｏリング３６０までの連続的経路を形成する。各種の実施形態において、ナット３３２の導体部分３３６は、コネクタ継手３００の導体部分３４８とほとんど又は全く直接接触しない。そのため、各種の実施形態において、Ｏリング３６０により、ナット３３２の導体部分３３６と導体部分３４８との間に電気経路が確保され、これは、配管３２８からナット３３２に沿って肩部領域３０４及び本体部分３０８の外側導体部分３５２までの電気経路を形成する。
【００５０】
各種の実施形態において、Ｏリング３６０は、充填ＰＦＡ等の導電材料又は他の導電ポリマー若しくはエラストマから構成され、ナット３３２の導体部分３３６とコネクタ継手３００との間で電荷を移動させる。
【００５１】
図６は、図５に関して説明したものと同様のコネクタ継手３８０を示す。例えば、コネクタ継手３８０は、肩部領域３８４を含み、これは、動作構成要素の本体部分３０８と当接し、外側に延びて首部領域３８８、ねじ山領域３９２及びニップル部分３９６を形成する。配管３２８は、ニップル部分３９６によって受けられ、これは、特定の実施形態ではフレアテック（ＦＬＡＲＥＴＥＫ）（登録商標）継手コネクタとして構成され得る。
【００５２】
コネクタ継手３８０は、配管３２８を固定するためにねじ山領域３９２に締め付けるためのナット４００を含む。ナット４００は、全体がカーボン充填ＰＦＡ等の導電ポリマーから構成される。そのため、ナット４００は、導体部分４０４を含み、これは、配管３２８に近接する前方部分４０８と肩部領域３８４に近接する後方部分４１２との間のナット４００の全体にわたる。
【００５３】
コネクタ継手３８０は、導体部分４１６を含み、これは、肩部領域３８４の一部を形成し、本体部分３０８の外側導体部分３５２と当接する。コネクタ継手３８０の導体部分４１６は、肩部領域３８４から延びてねじ山領域３９２の一部を形成する。
【００５４】
コネクタ継手３８０が配管３２８に組み付けられると、ナット４００の導体部分４０４は、配管３２８の導電面３５６と前方部分４０８で接触し、前方部分４０８から、ナット４００と嵌合するねじ山領域３９２までの後方への連続的な経路を形成する。そのため、配管３２８からナット４００に沿ってねじ山領域３９２及び本体部分３０８の外側導体部分まで電気経路が形成される。１つ又は複数の実施形態において、ナット４００の導体部分４０４は、全体が導電ポリマーから構成されているため、肩部３８４とナット４００との間にＯリングは不要であり、これは、ナット４００の導体部分４０４とねじ山領域４１６内の導体部分３９２との間に電気接触が十分に確立されるからである。
【００５５】
図７Ａ〜７Ｃは、図５及び６に関して説明したコネクタ継手と同様のコネクタ継手４２０を示す。例えば、コネクタ継手４２０は、肩部領域４２４を含み、これは、動作構成要素の本体部分３０８と当接し、外側に延びて首部領域４２８、ねじ山領域４３２及びニップル部分４３６を形成する。配管４４０は、ニップル部分４３６によって受けられ、これは、特定の実施形態ではフレアテック（ＦＬＡＲＥＴＥＫ）（登録商標）継手として構成され得る。コネクタ継手４２０は、配管４４０を固定するためにねじ山領域４３２に締め付けるためのナット４４４を含む。特定の実施形態において、ナット４４４は、全体がＰＦＡ、ＰＴＦＥ又は他の非導電フルオロポリマー若しくはポリマー等の非導電ポリマー材料から構成される。
【００５６】
図７Ａ及び７Ｂに示されているように、１つ又は複数の実施形態において、コネクタ継手４２０は、導電ラップ４４８を含み、これは、コネクタ継手４２０の、配管４４０から肩部領域４２４に近接するねじ山領域４３２までの部分の周囲を取り囲む。１つ又は複数の実施形態において、導電ラップ４４８は、導電ポリマー材料の薄いメンブレン若しくは薄いシート、又は配管４４０の外側及びねじ山領域４３２に固定される非接着フルオロポリマー導電テープとして構成される他の適当な導電材料である。
【００５７】
したがって、配管４４０に組み付けられると、導電ラップ４４８は、前方部分４５２からねじ山領域４３２までの後方への連続的な経路を形成する。そのため、配管４４０から導電ラップ４４８に沿って導体部分４６０まで且つ本体部分３０８の外側導体部分３５２までの電気経路が形成される。
【００５８】
図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃは、１つ又は複数の実施形態による動作構成要素５００を示す。動作構成要素５００は、本体部分５０４とコネクタ継手５０８とを含む。１つ又は複数の実施形態において、動作構成要素５００は、加えて、本体部分内の動作要素５０６を含む。動作要素５０６は、各種の実施形態において、各種の動作を実行するために動作構成要素５００を構成するための他の材料を広く含む。例えば、幾つかの実施形態において、動作要素５０６は、ミキサ、センサ、フィルタ、ポンプ又は他の適当な要素である。そのため、動作構成要素５００は、流体回路内で様々な異なるプロセス又はタスクを実行するように構成される。
【００５９】
本体部分５０４は、本体部分５０４の外面５１６に沿って位置付けられた導電ＰＦＡの導体部分５１２を含む。導体部分５１２は、コネクタ継手５０８の各々間に延び、コネクタ継手５０８の各々内の導電部分５２０間の電気接続を形成する。図８Ｂに示されているように、１つ又は複数の実施形態において、導体部分５１２は、導電材料の狭いストリップであり、これは、本体部分５０４の非導電ポリマー材料中に形成された凹部５２４に嵌め込まれる。例えば、特定の実施形態において、導体部分５１２は、その幅が１センチメートル未満のストリップである。幾つかの実施形態において、導体部分５１２は、幅が１０分の１センチメートル〜１センチメートルの範囲内のストリップである。以下でさらに述べるように、図９〜１１に関して、導体部分５１２は、オーバモールド工程を通して形成でき、この場合、本体部分５０４は、最初に、外面に凹部５２４又はキャビティを画定する鋳型内で非導電フルオロポリマーから部分的に形成される。次に、導電フルオロポリマーを凹部５２４内にオーバモールドして導体部分５１２を形成できる。
【００６０】
前述のように、各種の実施形態において、動作構成要素５００は、コネクタ継手５０８の各々において配管セグメント５３２と接続される。コネクタ継手５０８は、配管５３２の導電部分５３６からコネクタ部分５０８を通して導体部分５１２にわたる電気経路を形成する。
【００６１】
各種の実施形態において、図８Ｂに示されるように、本体部分５０４は、取付特徴部５２８を含む。１つ又は複数の実施形態において、取付特徴部５２８は、導電材料片であり、これは、導体部分５１２と導電的に接続されて、外部電気コンタクトを取り付けるために導体部分５１２と導電的に接続される。例えば、取付特徴部５２８は、動作構成要素５００を静電気放電低減型として構成するために接地される電気コンタクトに接続できる。１つ又は複数の実施形態において、取付特徴部５２８は、ナット又は他のねじ山付きコネクタに取り付けるようにねじ切りされたコネクタボスである。幾つかの実施形態において、取付特徴部５２８は、タブ、ねじ山付き穴又は電気コンタクトに接続するのに適した他の特徴部である。しかしながら、特定の実施形態において、取付特徴部５２８は、締まり嵌め、スナップフィット、摩擦嵌め又は電気コンタクトとの他の接続方法のために構成できる。
【００６２】
図９は、１つ又は複数の実施形態による動作構成要素を形成する方法６００を示す。動作６０４では、方法６００は、本体部分を製作するための鋳型を提供するステップを含む。各種の実施形態において、鋳型は、１つ又は複数の鋳型インサートをその中に含み、これは、本体部分の外側導体部分を形成するように位置付けられる。動作６０８では、方法６００は、非導電フルオロポリマー材料を鋳型に注入して、本体部分を形成するか又は部分的に形成するステップを含む。動作６１２では、部分的に形成された本体部分が冷却されると、鋳型インサートが取り出される。各種の実施形態において、鋳型インサートが取り出されると、部分的に形成された本体部分が鋳型に戻される。
【００６３】
動作６１６では、方法６００は、追加のオーバモールド材料を鋳型キャビティに注入して本体部分を形成するステップを含む。各種の実施形態において、追加のオーバモールド材料は、導電フルオロポリマーである。１つ又は複数の実施形態において、鋳型キャビティは、オーバモールドされる具体的な部分に対応する。例えば、特定の実施形態において、鋳型インサートは、前述のように外側導体部分の位置及び経路を配置する。
【００６４】
動作６０８及び６１２のように、本体部分が最初に成形され、鋳型インサートが取り出されると、その結果として外側導体部分のネガティブイメージを有する本体部分の凹部が得られる。追加のオーバモールド材料は、この凹部に注入され、それによって一体の本体部分を形成する。その後、本体部分とオーバモールド部分とを含む完成部分が取り出される。
【００６５】
幾つかの実施形態において、本体部分用キャビティは、コネクタボスを形成するためのキャビティを有し得る。このような場合、最初に成形された導体部分は、コンタクトボスと共に成形され、これは、その後、本体部分用キャビティのそれぞれのキャビティに挿入される。
【００６６】
図１０は、１つ又は複数の実施形態による動作構成要素を形成する方法７００を示す。動作７０４では、方法７００は、本体部分を製作するための鋳型を提供するステップを含む。特定の実施形態において、導体部分を最初に成形し、その後、導体部分を本体部分用の鋳型キャビティに挿入することが適当であり得る。そのため、動作７０８では、方法７００は、最初に、導電フルオロポリマー材料を鋳型に注入して導体部分を形成するステップを含む。動作７１２では、方法７００は、非導電フルオロポリマー材料を鋳型に注入して、事前に成形された導体部分の周囲に本体部分を形成するステップを含む。冷却されると、次に動作７１６では、導体部分が嵌め込まれた本体部分が鋳型から取り出される。
【００６７】
図１１は、１つ又は複数の実施形態による動作構成要素を形成する方法８００を示す。動作８０４では、方法８００は、本体部分の導体部分の第一の鋳型を提供するステップを含む。動作８０８では、方法８００は、本体部分の第二の鋳型を提供するステップを含む。動作８１２では、方法８００は、第一の鋳型中で導電フルオロポリマーを用いて導体部分を成形するステップを含む。動作８１６では、方法８００は、第一の鋳型から導電部分を取り出すステップを含む。動作８２０では、方法８００は、第一の鋳型から導電部分を取り出すステップを含む。動作８２４では、方法８００は、導電部分の周囲に非導電フルオロポリマーを注入するステップを含む。動作８２８では、方法８００は、導体部分が非導電部分に嵌め込まれた本体部分を取り出すステップを含む。
【００６８】
図１２は、１つ又は複数の実施形態による動作構成要素を形成する方法８５０を示す。動作８５４では、方法８５０は、本体部分の鋳型を提供するステップを含む。動作８５８では、方法８５０は、導電ポリマーフィルムを提供するステップを含む。動作８６２では、方法８５０は、導電ポリマーフィルムを本体部分の鋳型に挿入するステップを含む。動作８６６では、方法８５０は、非導電ポリマーを導電ポリマーフィルム上にオーバモールドするステップを含む。動作８７０では、方法８５０は、成形された本体部分を鋳型から取り出すステップを含む。
【００６９】
図１３は、１つ又は複数の実施形態による動作構成要素を形成する方法の概略図を示す。最初に、本体部分及び／又は導体部分を製作するために鋳型９０４が提供される。幾つかの実施形態において、ベース部分が最初に成形され、その後、鋳型インサートが取り出された同じ鋳型９０４に入れられる。次に、鋳型９０４は、閉じられ、追加のオーバモールド材料９１２が、オーバモールド対象の特定の部分に対応する鋳型キャビティに注入される。冷却されると、本体部分とオーバモールド導体部分とを含む完成部分が取り出される。幾つかの実施形態において、オーバモールド工程の異なるステージのために追加の鋳型を使用できる。
【００７０】
幾つかの実施形態において、導体部分が最初に成形され、その後、同じ鋳型９０４に入れられる。次に、鋳型９０４は、閉じられ、追加のオーバモールド材料９１２が鋳型９０４に注入されて本体部分９０８が形成される。
【００７１】
特定の実施形態において、導電フルオロポリマーの薄いフィルム９０８は、最初に鋳型９０４に挿入される。挿入されると、本体部分は、フィルム９０８がコネクタからコネクタまで延びる本体部分の外面を形成するように成形できる。
【００７２】
オーバモールドに関する追加の説明及び例示は、米国特許第６，４２８，７２９号明細書及び米国特許出願公開第２００５０２３６１１０号明細書に含まれており、これらは、その中に含まれる明示的な定義及び特許請求の範囲を除き、参照により援用される。
【００７３】
以下の項目は、本発明の特定の態様及び実施形態を定義する。
第１項。流体供給部から処理ステージに向かう流体のための流路を画定する流体回路であって、複数の動作構成要素を含み、各動作構成要素は、そこを通る流体流通路を有する本体部分と、複数の配管コネクタ継手とを含み、動作構成要素は、動作構成要素に対してそのそれぞれの配管コネクタ継手において接続する複数の配管セグメントによって接続され、複数の配管セグメント及び動作構成要素は、流体回路を通る流路を提供し、各本体部分は、非導電フルオロポリマー部分を含み、非導電フルオロポリマー部分は、流体通路を画定し、且つそれぞれの複数の配管コネクタ継手の各々の端まで延び、各本体部分は、複数の配管コネクタ継手の各々間に延び、且つ非導電フルオロポリマー部分と一体である外側導体をさらに含み、複数の配管セグメントは、非導電フルオロポリマー配管部分と、非導電フルオロポリマー配管部分上で軸方向に延び、且つそれと一体である導電ポリマーのストリップとをそれぞれ含み、コネクタの各々は、本体部分のそれぞれの外側導体を、コネクタに接続された配管部分の導電ポリマーのストリップに導電的に接続するための架橋構成要素を有する、流体回路。
【００７４】
第２項。配管コネクタ継手の対の各々は、ねじ山付きニップル部分と、ねじ山付きニップル部分に取り付け可能な導電ナットとを含み、架橋構成要素は、導電ナットである、第１項に記載の流体回路。
【００７５】
第３項。複数の動作構成要素は、バルブ、フィルタ、Ｔコネクタ、エルボ型コネクタ、ポンプ及びセンサの何れか１つを含む、第１項又は第２項に記載の流体回路。
第４項。動作構成要素の本体部分の少なくとも１つは、それぞれの動作構成要素の本体部分の外側導体に導電的に接続される取付特徴部を含む、第１項〜第３項の何れか１つに記載の流体回路。
【００７６】
第５項。流体供給部から処理ステージに向かう流体のための流路を画定する流体回路であって、複数の動作構成要素を含み、複数の動作構成要素の各々は、それを通る流体流通路を有する本体部分と、複数の配管コネクタ継手とを含み、動作構成要素は、動作構成要素に対してそのそれぞれの配管コネクタ継手において接続する複数の配管セグメントによって相互接続され、複数の配管セグメント及び動作構成要素は、流体回路を通る流路を提供し、それぞれの動作構成要素の本体部分は、非導電フルオロポリマー部分を含み、非導電フルオロポリマー本体部分は、流体流通路を画定し、それぞれの動作構成要素の本体部分は、非導電フルオロポリマー部分と一体であり、且つ流体流通路から外側に変位された導電部分をさらに含み、導電部分は、導電部分に対する外側に露出されたコネクタを有し、複数の動作構成要素の各々は、相互に導電的に接続される、流体回路。
【００７７】
第６項。各配管セグメントは、フルオロポリマーを含む導電部分を有し、及び複数の動作構成要素の各々は、配管セグメントを通して相互に導電的に接続される、第５項に記載の流体回路。
【００７８】
第７項。複数の動作構成要素の各々は、それぞれの導体部分に接続する導電ストラップを通して導電的に接続される、第５項又は第６項に記載の流体回路。
第８項。流体回路の動作構成要素であって、入口部分と出口部分との間に延びる流体流路を画定する非導電フルオロポリマー部分を含む本体部分を含み、本体部分は、非導電フルオロポリマー部分と一体である内側にないフルオロポリマー導体をさらに含み、内側にないフルオロポリマー導体は、入口部分と出口部分との間に延び、少なくとも入口部分は、導電部分を有する配管端を受け、且つ内側にないフルオロポリマー導体部分を配管端の導電部分に導電的に接続するように構成される、流体回路の動作構成要素。
【００７９】
第９項。内側にないフルオロポリマー導体は、幅０．１センチメートル〜１センチメートルの範囲の幅を有するストリップとして構成される、第８項に記載の流体回路の動作構成要素。
【００８０】
第１０項。出口部分は、スプレイノズルを含む、第８項又は第９項に記載の流体回路の動作構成要素。
第１１項。入口部分は、雄のニップル部分とナットとを含み、雄のニップル部分は、ナットと係合するためのねじ山付き部分を有し、それにより、ナットは、動作構成要素の本体部分の内側にないフルオロポリマー導体及び入口部分の配管端の導電部分と導電的に係合し、それによって前記フルオロポリマー導体と配管端の導電部分とを導電的に接続する、第８項〜第１０項の何れか１つに記載の流体回路の動作構成要素。
【００８１】
第１２項。内側にないフルオロポリマー導体及び非導電フルオロポリマー部分の一方は、内側にないフルオロポリマー導体及び非導電フルオロポリマー部分の他方の上にオーバモールドされる、第８項〜第１１項の何れか１つに記載の流体回路の動作構成要素。
【００８２】
第１３項。流体回路の動作構成要素は、バルブ、フィルタ、Ｔコネクタ、エルボ型コネクタ、ポンプ及びセンサの組のうちの１つである、第８項〜第１２項の何れか１つに記載の流体回路の動作構成要素。
【００８３】
第１４項。本体部分は、接地ストラップを前記構成要素に接続するための取付特徴部を含む、第８項〜第１２項の何れか１つに記載の流体回路の動作構成要素。
第１５項。取付特徴部は、ねじ山付きボス、タブ及びねじ山付き穴の１つを含む、第１４項に記載の流体回路の動作構成要素。
【００８４】
第１６項。流体供給部から処理ステージに向かう流体のための流路を画定する流体回路であって、複数の動作構成要素を含み、各動作構成要素は、そこを通る流体流通路を有するフルオロポリマー本体部分と、複数の配管コネクタ継手とを含み、動作構成要素は、動作構成要素に対してそのそれぞれの配管コネクタ継手において接続する複数の配管セグメントによって接続され、複数の配管セグメント及び動作構成要素は、流体回路を通る流路を提供し、各動作構成要素及び各配管セグメントを通って延びるアースまでの経路が提供される、流体回路。
【００８５】
第１７項。複数の配管セグメントは、非導電フルオロポリマー配管部分と、非導電フルオロポリマー導電部分上で軸方向に延び、且つそれと一体である導電ポリマーのストリップとをそれぞれ含み、各本体部分は、複数の配管コネクタ継手の対から延びる導電フルオロポリマー部分を含む、第１６項に記載の流体回路。
【００８６】
第１８項。各本体部分は、流体通路を画定し、且つそれぞれの複数の配管コネクタ継手の各々の端まで延びる非導電フルオロポリマー部分を含む、第１６項又は第１７項に記載の流体回路。
【００８７】
第１９項。各本体部分は、流体通路を画定し、且つそれぞれの複数の配管コネクタ継手の各々の端まで延びる非導電フルオロポリマー部分を含み、非導電フルオロポリマー部分は、導電フルオロポリマー部分とギャップのない接合を形成する、第１６項〜第１９項の何れか１つに記載の流体回路。
【００８８】
第２０項。流体回路の動作構成要素であって、本体部分と少なくとも２つのコネクタ部分とを含み、本体部分は、少なくとも２つのコネクタ部分間に延びる流体流路を画定する非導電フルオロポリマー部分を含み、本体部分は、少なくとも２つのコネクタ部分間に延びる内側にないフルオロポリマー導体をさらに含み、各コネクタ部分は、導電部分を有する配管端を受け、且つ内側にないフルオロポリマー導体部分を配管端の導電部分に導電的に接続するように構成され、非導電フルオロポリマー部分及びフルオロポリマー導体部分の一方は、非導電フルオロポリマー部分及びフルオロポリマー導体部分の他方の上にオーバモールドされる、流体回路の動作構成要素。
【００８９】
第２１項。コネクタ継手は導電ラップを含む、前述の項の何れか１つに記載の流体回路。
第２２項。配管セグメントの導電ポリマーは、配管コネクタ継手において本体部分の導電経路に導電的に接続される、前述の項の何れか１つに記載の流体回路。
【００９０】
第２３項。コネクタ継手は、導電ポリマー材料で構成されるナットを含む、前述の項の何れか１つに記載の流体回路。
第２４項。導電部分は、本体部分の外面の５〜１０％を形成する、前述の項の何れか１つに記載の流体回路。
【００９１】
本開示の各種の実施形態の説明が例示を目的として示されたが、網羅的であるか又は開示された実施形態に限定されることを意図されない。説明された実施形態の範囲及び趣旨から逸脱することなく、多くの改良形態及び変更形態が当業者に明らかであろう。本明細書で使用されている用語は、実施形態の原理、実践的な利用若しくは市場に見られる技術に対する技術的改良点を説明するために、又は他の当業者が本明細書で開示されている実施形態を理解できるようにするために選択された。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年11月30日(2018.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体供給部から処理ステージに向かう流体のための流路を画定する流体回路であって、
複数の動作構成要素を含み、各動作構成要素は、そこを通る流体流通路を有する本体部分と、複数の配管コネクタ継手とを含み、前記動作構成要素は、該動作構成要素に対してそのそれぞれの配管コネクタ継手において接続する複数の配管セグメントによって接続され、前記複数の配管セグメント及び動作構成要素は流体回路を通る流路を提供し、
各本体部分は、非導電フルオロポリマー部分を含み、前記非導電フルオロポリマー部分は、流体通路を画定し、且つ前記複数の配管コネクタ継手の各々の端まで延び、前記本体部分の各々は、前記複数の配管コネクタ継手の各々間に延び、且つ前記非導電フルオロポリマー部分と一体である外側導体をさらに含み、前記複数の配管セグメントは、非導電フルオロポリマー配管部分と、前記非導電フルオロポリマー配管部分上で軸方向に延び、且つそれと一体である導電ポリマーのストリップとをそれぞれ含み、
前記コネクタの各々は、前記本体部分のそれぞれの外側導体を、前記コネクタに接続された前記配管部分の導電ポリマーのストリップに導電的に接続するための架橋構成要素を有する、流体回路。
【請求項２】
流体供給部から処理ステージに向かう流体のための流路を画定する流体回路であって、
複数の動作構成要素を含み、前記複数の動作構成要素の各々は、そこを通る流体流通路を有する本体部分と、複数の配管コネクタ継手とを含み、前記動作構成要素は、該動作構成要素に対してそのそれぞれの配管コネクタ継手において接続する複数の配管セグメントによって相互接続され、前記複数の配管セグメント及び動作構成要素は、流体回路を通る流路を提供し、
それぞれの動作構成要素の本体部分は、非導電フルオロポリマー部分を含み、前記非導電フルオロポリマー本体部分は、前記流体流通路を画定し、それぞれの動作構成要素の本体部分は、前記非導電フルオロポリマー部分と一体であり、且つ前記流体流通路から外側に変位された導電部分をさらに含み、前記導電部分は、該導電部分に対する外側に露出されたコネクタを有し、前記複数の動作構成要素の各々は、相互に導電的に接続される、流体回路。
【請求項３】
流体回路の動作構成要素であって、
入口部分と出口部分との間に延びる流体流路を画定する非導電フルオロポリマー部分を含む本体部分を含み、前記本体部分は、前記非導電フルオロポリマー部分と一体である内側にないフルオロポリマー導体をさらに含み、前記内側にないフルオロポリマー導体は、前記入口部分と前記出口部分との間に延び、少なくとも前記入口部分は、導電部分を有する配管端を受け、且つ前記内側にないフルオロポリマー導体部分を前記配管端の導電部分に導電的に接続するように構成される、流体回路の動作構成要素。
【請求項４】
流体供給部から処理ステージに向かう流体のための流路を画定する流体回路であって、
複数の動作構成要素を含み、各動作構成要素は、そこを通る流体流通路を有するフルオロポリマー本体部分と、複数の配管コネクタ継手とを含み、前記動作構成要素は、該動作構成要素に対してそのそれぞれの配管コネクタ継手において接続する複数の配管セグメントによって接続され、前記複数の配管セグメント及び動作構成要素は、流体回路を通る流路を提供し、
各動作構成要素及び各配管セグメントを通って延びるアースまでの経路が提供される、流体回路。
【請求項５】
流体回路の動作構成要素であって、
本体部分と少なくとも２つのコネクタ部分とを含み、前記本体部分は、前記少なくとも２つのコネクタ部分間に延びる流体流路を画定する非導電フルオロポリマー部分を含み、前記本体部分は、前記少なくとも２つのコネクタ部分間に延びる内側にないフルオロポリマー導体をさらに含み、各コネクタ部分は、導電部分を有する配管端を受け、且つ前記内側にないフルオロポリマー導体部分を前記配管端の導電部分に導電的に接続するように構成され、前記非導電フルオロポリマー部分及び前記フルオロポリマー導体部分の一方は、前記非導電フルオロポリマー部分及び前記フルオロポリマー導体部分の他方の上にオーバモールドされる、流体回路の動作構成要素。
【国際調査報告】
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